Spis treści
Tekst sponsorowany. Powstał we współpracy z naszym partnerem biznesowym – firmą SMC.
Firma SMC stale współpracuje z odbiorcami swoich produktów, dzięki czemu opracowywane przez firmę koncepcje są wdrażane w realnie istniejących projektach. W ten sposób SMC zyskuje konkretne i solidne podstawy swoich rozwiązań technologicznych, a cała branża przemysłowa będzie mogła skorzystać ze sprawdzonych pomysłów.
Przykładem takich rozwiązań jest stworzenie nowego kompleksowego systemu zarządzania sprężonego powietrza, dynamicznie reagującego na zapotrzebowanie na medium robocze. Opracowany przez firmę SMC system, dzięki bieżącemu reagowaniu na zmiany zapotrzebowania na sprężone powietrze, pozwala zredukować zużycie powietrza do 62%. Efektem tego jest również redukcja emisji CO2.
SMC rozpoczęło współpracę z dużym przedsiębiorstwem, której celem jest wsparcie w realizacji celów rozwoju społecznego oraz transformacji cyfrowej. Potrzebne było rozwiązanie, dostarczające bardzo szczegółowe dane sprężonego powietrza (ciśnienie, przepływ oraz temperaturę), w celu kontrolowania zużycia sprężonego powietrza w maszynach. Opracowane produkty i rozwiązania musiały być na tyle uniwersalne, aby zostać użytymi zarówno w obecnie funkcjonujących układach, jak i w rozwiązaniach na przyszłość. Założenia projektu realizowanego przez SMC dla klienta określały również łatwość dostępu do danych i proste uruchamianie. Zespół inżynierów SMC, opierając się na tych wytycznych, opracował system zarządzania sprężonym powietrzem.
Cel – zrównoważony rozwój
U klientów SMC, produkujących butelki PET, linie produkcyjne zazwyczaj składają się z 10 typów maszyn, których wydajność wynosi powyżej 180 butelek na minutę. Maszyny wykorzystują sprężone powietrze do różnych operacji, także do generowania podciśnienia, co powoduje duże zapotrzebowanie na powietrze, a tym samym koszty energii.
Firma SMC stworzyła system, który ze względu na duże różnice pomiędzy maszynami skupia się na ich wspólnych cechach i warunkach pracy, takich jak zatrzymanie, praca, oczekiwanie i błąd.
Funkcjonowanie systemu zarządzania sprężonym powietrzem możemy wyjaśnić na przykładzie. Załóżmy, że z powodu awarii maszyny do etykietowania butelek, znajdującej się na końcu linii, maszyna do ich odkręcania, umieszczona wcześniej na tej samej linii, pozostaje bezczynna. Przed instalacją systemu stworzonego przez SMC maszyna do odkręcania nie była „inteligentna” i wciąż generowała zapotrzebowanie na sprężone powietrze. Wspomniany system działa jednak w ten sposób, że wykorzystuje sygnał „oczekiwania” maszyny do podjęcia założonych działań. Jeśli np. sygnał oczekiwania przekroczy określony przez użytkownika czas, układ zarządzania sprężonym powietrzem obniża ciśnienie do 4 barów, zamiast utrzymywania głównego ciśnienia 7 bar. W rezultacie po zmniejszeniu ciśnienia zmniejsza się również natężenie przepływu, najczęściej nawet o 50%. Tym samym redukuje się również znacząco zużycie energii oraz emisja CO2. System firmy SMC może również posiadać (w opcji) zawór odcinający, powodujący odcięcie zasilania sprężonym powietrzem i tryb pełnej izolacji. System może działać również tak, że po przekroczeniu pewnego założonego przez użytkownika czasu, maszyna może wyłączyć zbędne zapotrzebowanie na sprężone powietrze.
Digitalizacja zarządzania zasobami
Opracowany przez SMC system zarządzania zużyciem sprężonego powietrza charakteryzuje się dużym stopniem elastyczności, jeśli chodzi o wybór rodzaju połączeń. Daje możliwość korzystania zarówno z komunikacji przewodowej jak i bezprzewodowej, opatentowanej przez SMC. Można również podłączyć układ do sieci Fieldbus lub skorzystać ze zintegrowanego interfejsu serwera OPC UA.
System daje możliwość decentralizacji sterowania i monitorowania pracy. Poza oszczędzaniem sprężonego powietrza generuje dane, których analiza może stanowić punkt wyjścia do poprawy wydajności i odpowiednio wczesnego wdrożenia działań konserwacyjnych. Ułatwia zbieranie szczegółowych danych z zakresu ciśnienia, przepływu i temperatury pracy każdej maszyny w niego wyposażonej. Zebrane dane pozwalają użytkownikowi bieżąco śledzić wykorzystanie zasobów, dają też możliwość planowego podejścia do serwisowania maszyn. Użytkownicy systemu mogą również przesyłać dane do systemu CMMS (zautomatyzowany system wspierający utrzymanie ruchu) lub pakietowo do uczenia maszynowego AI.
Konkretne korzyści z wdrożenia systemu zarządzania sprężonym powietrzem
Jednostkowe oszczędności energii, wynikłe z zastosowania w produkcji systemu zarządzania sprężonym powietrzem firmy SMC, zazwyczaj są niewielkie (w odniesieniu do pojedynczej instalacji). Jednak w skali roku, przy większej liczbie linii produkcyjnych i maszyn, klient uzyskał bardzo szybko zwrot z inwestycji (ROI).
Zastosowanie systemu zarządzania zużyciem powietrza nie wymaga dostępu do sterownika PLC maszyny. System indywidualnie współpracuje z każdą maszyną, do zasilania potrzebując jedynie 24 v DC. Bezproblemowa jest również integracja cyfrowa – bezprzewodowy moduł zarządzania sprężonym powietrzem łączy się z 10 jednostkami, położonymi w odległości do 100 m. Dzięki temu koszt integracji systemu z linią produkcyjną jest niższy.
Już na etapie projektowania naszych urządzeń analizujemy zagrożenia, jakie mogą pojawić się dla środowiska naturalnego w wyniku zużycia zasobów, rozumianych szeroko, takich jak: materiały, energia elektryczna, substancje chemiczne, woda, materiały opakowaniowe i papier.
